CN111659242A - 一种带有废气循环的焦炉烟道气脱硫脱硝除尘系统及方法 - Google Patents

一种带有废气循环的焦炉烟道气脱硫脱硝除尘系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明具体涉及一种带有废气循环的焦炉烟道气脱硫脱硝除尘系统及方法；按照先干法脱硫后一体化除尘脱硝并把脱硫脱硝除尘后的气体进行再循环对燃烧前进行控制的工艺，可使焦炉烟道气的NOx、SO2和尘的排放指标分别达到超低排放指标的要求；氨蒸发及氨气混合均采用经过脱硫脱硝后的循环的净焦炉烟道废气，充分回收利用了烟道废气的余热，大大节约能源，同时对氨气进行稀释混合的也是净烟气，避免了采用空气对氨气混合形式中多余空气的带入，更利于排放指标的稳定；脱硫工段生成的硫酸钠、亚硫酸钠经过脱硝反应装置时被过滤在催化剂表层，利用压缩空气系统反吹清灰，吹下的积灰及颗粒物送入底部灰仓，集中回收统一处置，延长除尘脱硝装置寿命。

Description

一种带有废气循环的焦炉烟道气脱硫脱硝除尘系统及方法
技术领域
本发明涉及焦炉烟道气脱硫脱硝除尘超低排放技术领域，具体涉及一种带有废气循环的焦炉烟道气脱硫脱硝除尘系统及方法。
背景技术
炼焦行业中焦炉煤气燃烧给焦炉加热时会产生大量的大气污染物，包括SO2、NOx及烟尘等，此类污染物经焦炉烟囱呈有组织高架点源连续性排放至大气中，对环境造成污染，严重危害人体健康，因此焦炉烟道气脱硫脱硝除尘势在必行，经过近几年的发展，脱硫的主流技术是干法脱硫，脱硝的主流技术是燃烧前控制技术和燃烧后控制技术，燃烧前控制技术也称作源头治理技术，包括废气循环、分段加热、贫化空气等技术，废气循环技术适用于已投产焦炉，分段加热和贫化空气技术适用于新建焦炉，燃烧后控制技术主要指中低温SCR脱硝技术，除尘主流技术主要是布袋除尘和陶瓷纤维除尘，有些新技术把除尘和SCR脱硝结合起来，形成了一体化除尘脱硝技术。
中国专利CN103816780B公开了一种低温烟气脱硫脱硝除氨一体化工艺，适用于烟气温度大于180℃，SO2含量小于150mg/Nm3的焦炉烟道废气脱硫脱硝，其采用先干法脱硫再SCR脱硝的工艺，该发明利用布袋-除氨催化剂复合结构作为除尘及脱硝手段，高效脱硫脱硝的同时，可控制氨逃逸量低于国家排放标准值，其布袋-除氨催化剂复合结构为外表面耐高温滤袋+中间层除氨催化剂层+里层滤料骨架，但这种复合结构的滤袋耐磨损性能差，使用寿命短，需要经常更换。
中国专利CN103816796B公开了一种低温焦炉烟道废气脱硫脱硝工艺，通过在烟道废气输送管道中喷入流态化的NaHCO3细粉干法脱除废气中绝大部分的SO2，同时将脱硝催化剂结构层与除氨催化剂结构层结合使用，高效脱除焦炉烟道气中的NOx，脱硝催化剂采用滤筒状结构，其结构形式与布袋除尘器中的滤袋相似，由于滤筒是由催化剂加工而成，催化剂孔隙为PM2.5的微孔，该滤筒状催化剂制备过程难度较高，所以催化剂价格昂贵。
中国专利CN108854529A公开了一种焦炉烟气尘硫硝一体化排放净化装置，将传统的干法脱硫、过滤式除尘和低温SCR脱硝有效的集成结合于一体，其采用陶瓷催化滤管为处理核心的陶瓷催化过滤反应器首次应用于焦炉烟气处理领域，可使焦炉烟气NOx和尘的排放指标分别达到50mg/Nm3和5mg/Nm3的超低排放指标要求，该工艺采用文丘里混合器以强化烟气和脱硫剂的混合效果，在焦炉烟道上安装文丘里混合器会增加烟道阻力，加大风机负荷。
中国专利CN108916888A公开了一种通过废气循环降低焦炉烟道气中的氮氧化物的装置，包括PLC控制板，PLC控制板连接工控机，工控机连接单热焦炉外循环系统，通过第一废气混入单元为单热焦炉提供空气与焦炉废气混合，并通过调节闸板开度来调节混合比，可以降低焦炉燃烧点火焰中心温度，以控制NOx的生成量，实现低氮燃烧。该发明确实有减少氮氧化物生成的效果，但是对于SO2，由于废气不经过任何处理直接再循环回至焦炉燃烧，废气中的SO2又返回至焦炉，容易造成最终排放的烟道气SO2超标。
中国专利CN108916888A公开了一种用于燃焦炉煤气的烟气再循环装置及方法，其结构包括引风机和排烟风道，引风机通过排烟风道将锅炉内烟气排入烟囱，还包括烟气管道，其入口与排烟风道连通；调节阀设置于烟气管道上；加压风机与烟气管道的出口连通；烟气分支管道连通于加压风机以及位于锅炉侧燃烧器之间；管道风阀设置于烟气分支管道上，其方法为将由锅炉排放至烟囱内的烟气抽取部分作为再循环烟气，对再循环烟气进行加压后，将加压后的再循环烟气引入位于锅炉侧的燃烧器内。其可保证烟气产生最大化利用率，有效降低氮氧化物。该发明属于燃焦炉煤气的烟气再循环领域，要解决的技术问题为如何保证烟气在合理流速内产生最大化利用率，有效降低氮氧化物，该专利属于燃烧煤气锅炉领域，并不属于焦炉领域，对焦炉领域实施该技术具有一定的借鉴意义。
综上所述，焦炉烟道气脱硫脱硝除尘都出现了一些优势技术，包括干法脱硫、SCR脱硝、陶瓷纤维除尘和废气循环的燃烧前控制等技术，但是把烟道气脱硫、脱硝、除尘和废气循环的燃烧前控制几种技术耦合在一起的技术尚未见形成专利。
发明内容
本发明为解决现有技术中缺乏集脱硫、脱硝、除尘和废气循环为一体的系统，提供一种带有废气循环的焦炉烟道气脱硫脱硝除尘系统。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种带有废气循环的焦炉烟道气脱硫脱硝除尘系统，包括通过管路顺次连接在一起焦炉、静态混合器、陶瓷催化过滤反应器、余热锅炉、引风机和烟囱；所述焦炉与静态混合器之间设置有脱硫工段和喷氨工段；所述喷氨工段包括顺次连接在一起的液氨储罐、液氨蒸发器、氨气缓冲罐、氨气烟气混合器和喷氨格栅，所述喷氨格栅的出口端与脱硫工段和静态混合器之间的管路连接；所述引风机的出口端与氨气烟气混合器之间还通过管路连接，并在管路上设有1号循环烟气自动控制阀；所述引风机和烟囱之间的并接有液氨蒸发器；所述引风机和烟囱之间且与液氨蒸发器并接的管路上还连接有两个2号循环烟气自动控制阀，所述2号循环烟气自动控制阀出口端连接有自动切换阀，两个所述的自动切换阀出口端分别与焦炉焦侧入口和机侧入口连接，所述2号循环烟气自动控制阀与自动切换阀之间还连接有空气开闭器。
进一步的，所述脱硫工段包括NaHCO3贮存槽，所述NaHCO3贮存槽的底部依次设置有NaHCO3研磨机3和变频定量给料器，所述变频定量给料器的出口端还连接有NaHCO3干粉流态化设备，所述NaHCO3干粉流态化设备的出口端连接在焦炉1和喷氨格栅之间的管路上。
进一步的，所述陶瓷催化过滤反应器内设有陶瓷纤维滤管、清灰装置、灰仓。
进一步的，所述的陶瓷纤维滤管是由陶瓷纤维编织制成，且陶瓷纤维滤管的内、外表面分别涂覆有选择性还原催化剂，陶瓷纤维滤管的外径尺寸为150mm，内径尺寸为110mm，陶瓷纤维滤管的长度尺寸为3000mm。
进一步的，所述的陶瓷纤维滤管上涂覆的选择性还原催化剂活性组分为铜的氧化物、铁的氧化物、铈的氧化物、锰的氧化物和钛的氧化物，铜的氧化物：铁的氧化物：铈的氧化物：锰的氧化物：钛的氧化物质的量比为1～2:1～4:1～4:1～2:2～4。
进一步的，两个所述的2号循环烟气自动控制阀与两个自动切换阀均与焦炉交换机连锁，实现废气混入与空气进入的同步切换，自动调整焦炉支管压力平衡。
另一方面，本发明提供一种带有废气循环的焦炉烟道气脱硫脱硝除尘方法，采用上述的带有废气循环的焦炉烟道气脱硫脱硝除尘系统实现，烟道气依次经过脱硫工段、喷氨工段、除尘脱硝工段分别进行脱硫、喷氨、除尘脱硝后输送至余热回收锅炉回收热量后经引风机抽送至烟囱高空排放，引风机后的烟道气有10-20%循环回至前端与空气混合进入焦炉，有2-4%循环至喷氨工段；
所述脱硫过程为：NaHCO3研磨机把NaHCO3研磨至700目以下，变频定量给料器把700目以下的NaHCO3粉末定量输送至NaHCO3干粉流态化设备，流态化的NaHCO3干粉进入烟道气管道，NaHCO3干粉在烟道气高温环境中分解成Na2CO3，新生成的Na2CO3与烟道气中的SO2进行反应，脱除烟道气中的SO2。
所述喷氨过程为：氨水储罐的液氨进入液氨蒸发器与热烟道气进行热交换发生气化反应变成氨气，氨气进入氨气缓冲罐稳定压力后进入氨气烟气混合器，氨气烟气混合器出来的气体进入安装在烟道气管道上的喷氨格栅，喷氨格栅把混合氨气烟气喷入管道内并在安装于烟道气输送方向前方的静态混合器内与大量的烟道气充分混合；
所述的除尘脱硝过程为：进入陶瓷催化过滤反应器的烟道气与陶瓷纤维滤管接触时，脱硫过程中生成的Na2SO3细粉、未参加反应的NaHCO3及Na2CO3细粉、烟道气中含有的粉尘均被陶瓷纤维滤管过滤在滤管外表面并在积尘过程中会形成颗粒层饼，该颗粒层饼会继续与SO2反应，对烟道气进一步脱硫，烟道气则在引风机负压作用下强制性穿过陶瓷纤维滤管，在穿过滤管的过程中氨和NOx在涂覆于陶瓷滤管上的催化剂催化下发生反应生成氮气和水；随着滤管表面颗粒附着物的增加，陶瓷催化过滤反应器的阻力也会增加，陶瓷催化滤管反应器压差控制在1300Pa～1700Pa之间，当压差超过1700Pa时开启其内部清灰装置，利用压缩空气通过清灰装置对陶瓷纤维滤管进行脉冲清灰，除下的颗粒物落入陶瓷催化过滤反应器的底部灰仓，集中回收后统一处理；
所述的2-4%循环至喷氨工段的焦炉烟道气有大约50-60%进入液氨蒸发器对液氨进行加热，加热完毕的烟道气进入原烟道经烟囱排放，剩余的40-50%经1号循环烟气自动控制阀进入氨气烟气混合器对氨气进行稀释并与氨气一起经喷氨格栅喷入烟道，形成回路；
所述的循环回至前端替代空气进入焦炉的10-20%烟道气通过两个2号循环烟气自动控制阀送至空气开闭器后的风门内，与空气混合后经两个自动切换阀送至焦炉的焦侧入口和机侧入口，通过贫化助燃空气，淡化氧气浓度，减缓局部燃烧强度，降低实际燃烧温度，消除NOx的生成条件，从源头上减少NOx的生成量。
与现有技术相比本发明具有以下有益效果：
（1）本发明通过在烟道气输送管道中喷入NaHCO3细粉，干法脱除烟道气中绝大部分的SO2，利用输送管道作为脱硫反应器避免了新上独立的脱硫反应器，减少了设备投资，同时先脱硫防止了低温烟道气中SO2与氨生成的硫酸铵盐潮解后堵塞脱硝催化剂，延长了催化剂的使用寿命；
（2）本发明的碳酸氢钠加入点在脱硫工段之前，因烟道气进气管内为负压，碳酸氢钠不会外漏；并且采用负压投加的方式，避免了采用罗茨风机投加形式增加的多余空气量，更利于排放指标的稳定；
（3）本发明采用的陶瓷纤维滤管既能除尘又能脱硝，代替了传统脱硝反应器+除尘布袋的装置，减少了设备投资，脱硝催化剂平均分布于错综复杂的陶瓷纤维滤管上，催化剂中毒几率小，催化剂使用寿命长；同时陶瓷纤维滤管的复合结构避免了布袋的挠性，除尘效果更优，有效避免糊袋隐患，陶瓷纤维滤管的寿命可达5-8年，大大优于传统布袋寿命；
（4）本发明的氨蒸发及氨气混合均采用经过脱硫脱硝后的循环的净焦炉烟道废气，充分回收利用了烟道废气的余热，不需另外增设加热媒，大大节约能源，同时对氨气进行稀释混合的也是净烟气，避免了采用空气对氨气混合形式中多余空气的带入，更利于排放指标的稳定；
（5）本发明的清灰模式简单、便捷，除尘脱硝陶瓷纤维过滤管采用压缩空气脉冲清灰，脱硫工段生成的硫酸钠、亚硫酸钠经过脱硝反应装置时被过滤在催化剂表层，利用压缩空气系统反吹清灰，吹下的积灰及颗粒物送入底部灰仓，集中回收统一处置，延长除尘脱硝装置寿命；
（6）本发明将净烟道废气循环回至焦炉，烟道废气贫化了助燃空气，减缓了局部燃烧强度，降低燃烧点温度，减少了NOx的生成量，也避免了普通烟道气循环造成的SO2富集现象，同时本发明还可使焦炉高向加热明显改善(立火道标温可降低20-50℃)，碎焦、生焦现象大幅改善，焦炭质量明显提高；
（7）本发明采用风机后的烟道气进行循环，风机前的烟道气管路均为负压，风机后的烟道气为微正压，循环烟道气会自动流入前端，循环管路上不必再增设增压风机等设备，减少了该工艺的一次投资和运行费用。
附图说明
图1为带有废气循环的焦炉烟道气脱硫脱硝除尘系统的结构示意图。
图中标记如下：
1-焦炉，2- NaHCO3贮存槽，3- NaHCO3研磨机，4-变频定量给料器，5- NaHCO3干粉流态化设备，6-氨气缓冲罐，7-氨气烟气混合器，8-喷氨格栅，9-静态混合器，10-1号循环烟气自动控制阀，11-液氨储罐，12-液氨蒸发器，13-陶瓷催化过滤反应器，14-余热锅炉，15-引风机，16-烟囱，17-2号循环烟气自动控制阀，18-自动切换阀，19-空气开闭器。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种带有废气循环的焦炉烟道气脱硫脱硝除尘系统，包括通过管路顺次连接在一起焦炉1、静态混合器9、陶瓷催化过滤反应器13、余热锅炉14、引风机15和烟囱16；所述焦炉1与静态混合器9之间设置有脱硫工段和喷氨工段；所述喷氨工段包括顺次连接在一起的液氨储罐11、液氨蒸发器12、氨气缓冲罐6、氨气烟气混合器7和喷氨格栅8，所述喷氨格栅8的出口端与脱硫工段和静态混合器9之间的管路连接；所述引风机15的出口端与氨气烟气混合器7之间还通过管路连接，并在管路上设有1号循环烟气自动控制阀10；所述引风机15和烟囱16之间的并接有液氨蒸发器12；所述引风机15和烟囱16之间且与液氨蒸发器12并接的管路上还连接有两个2号循环烟气自动控制阀17，所述2号循环烟气自动控制阀17出口端连接有自动切换阀18，两个所述的自动切换阀18出口端分别与焦炉1焦侧入口和机侧入口连接，所述2号循环烟气自动控制阀17与自动切换阀18之间还连接有空气开闭器19。
进一步的，所述脱硫工段包括NaHCO3贮存槽2，所述NaHCO3贮存槽2的底部依次设置有NaHCO3研磨机3和变频定量给料器4，所述变频定量给料器4的出口端还连接有NaHCO3干粉流态化设备5，所述NaHCO3干粉流态化设备5的出口端连接在焦炉1和喷氨格栅8之间的管路上。
进一步的，所述陶瓷催化过滤反应器13内设有陶瓷纤维滤管、清灰装置、灰仓。
进一步的，所述的陶瓷纤维滤管是由陶瓷纤维编织制成，且陶瓷纤维滤管的内、外表面分别涂覆有选择性还原催化剂，陶瓷纤维滤管的外径尺寸为150mm，内径尺寸为110mm，陶瓷纤维滤管的长度尺寸为3000mm。
进一步的，所述的陶瓷纤维滤管上涂覆的选择性还原催化剂活性组分为铜的氧化物、铁的氧化物、铈的氧化物、锰的氧化物和钛的氧化物，铜的氧化物：铁的氧化物：铈的氧化物：锰的氧化物：钛的氧化物质的量比为1: 4:1: 2:2。
进一步的，两个所述的2号循环烟气自动控制阀与两个自动切换阀均与焦炉交换机连锁，实现废气混入与空气进入的同步切换，自动调整焦炉支管压力平衡。
一种带有废气循环的焦炉烟道气脱硫脱硝除尘方法，采用上述的带有废气循环的焦炉烟道气脱硫脱硝除尘系统实现，烟道气依次经过脱硫工段、喷氨工段、除尘脱硝工段分别进行脱硫、喷氨、除尘脱硝后输送至余热锅炉14回收热量后经引风机15抽送至烟囱16高空排放，引风机15后的烟道气有10%循环回至前端与空气混合进入焦炉1，有4%循环至喷氨工段；
所述脱硫过程为：NaHCO3研磨机3把NaHCO3研磨至700目以下，变频定量给料器4把700目以下的NaHCO3粉末定量输送至NaHCO3干粉流态化设备5，流态化的NaHCO3干粉进入烟道气管道，NaHCO3干粉在烟道气高温环境中分解成Na2CO3，新生成的Na2CO3有很高的反应活性，可与烟道气中的SO2进行反应，脱除烟道气中的SO2。
所述喷氨过程为：氨水储罐11的液氨进入液氨蒸发器12与热烟道气进行热交换发生气化反应变成氨气，氨气进入氨气缓冲罐6稳定压力后进入氨气烟气混合器7，氨气烟气混合器7出来的气体进入安装在烟道气管道上的喷氨格栅8，喷氨格栅8把混合氨气烟气喷入管道内并在安装于烟道气输送方向前方的静态混合器9内与大量的烟道气充分混合；
所述的除尘脱硝过程为：进入陶瓷催化过滤反应器13的烟道气与陶瓷纤维滤管接触时，脱硫过程中生成的Na2SO3细粉、未参加反应的NaHCO3及Na2CO3细粉、烟道气中含有的粉尘均被陶瓷纤维滤管过滤在滤管外表面并在积尘过程中会形成颗粒层饼，该颗粒层饼会继续与SO2反应，对烟道气进一步脱硫，烟道气则在引风机负压作用下强制性穿过陶瓷纤维滤管，在穿过滤管的过程中氨和NOx在涂覆于陶瓷滤管上的催化剂催化下发生反应生成氮气和水；随着滤管表面颗粒附着物的增加，陶瓷催化过滤反应器的阻力也会增加，陶瓷催化滤管反应器13压差需控制在1500Pa左右，压差过低滤管表面形成的固定床层薄会导致脱硫效率低，压差过高脱硫效率高，但焦炉出口压力减小，需加大引风机频率，电耗增加，当压差超过1700Pa时开启其内部清灰装置，利用压缩空气通过清灰装置对陶瓷纤维滤管进行脉冲清灰，除下的颗粒物落入陶瓷催化过滤反应器的底部灰仓，集中回收后统一处理；
所述的4%循环至喷氨工段的焦炉烟道气有大约50%进入液氨蒸发器12对液氨进行加热，加热完毕的烟道气进入原烟道经烟囱排放，剩余的50%经1号循环烟气自动控制阀10进入氨气烟气混合器7对氨气进行稀释并与氨气一起经喷氨格栅8喷入烟道，形成回路；
所述的循环回至前端替代空气进入焦炉的10%烟道气通过两个2号循环烟气自动控制阀17送至空气开闭器19后的风门内，与空气混合后经两个自动切换阀18送至焦炉的焦侧入口和机侧入口，通过贫化助燃空气，淡化氧气浓度，减缓局部燃烧强度，降低实际燃烧温度，消除NOx的生成条件，从源头上减少NOx的生成量。
利用本实施例的脱硫脱硝除尘系统及方法，在烟道气未循环前NOx含量为1000mg/Nm3，烟道气循环后NOx含量为600mg/Nm3，烟道气循环后SO2含量为145mg/Nm3，烟道气循环后粉尘含量为50mg/Nm3，烟道气流量为8万Nm3/h，经过本实施例的脱硫脱硝除尘系统后，烟道气出口SO2含量为28mg/Nm3，出口NOx含量48mg/Nm3，粉尘含量为14mg/Nm3。
实施例2
一种带有废气循环的焦炉烟道气脱硫脱硝除尘系统，同实施例1一致。
不同之处在于，所述的陶瓷纤维滤管上涂覆的选择性还原催化剂活性组分为铜的氧化物、铁的氧化物、铈的氧化物、锰的氧化物和钛的氧化物，铜的氧化物：铁的氧化物：铈的氧化物：锰的氧化物：钛的氧化物质的量比为2:1: 4:1: 4。
不同之处在于，所述的带有废气循环的焦炉烟道气脱硫脱硝除尘系统实现，烟道气依次经过脱硫工段、喷氨工段、除尘脱硝工段分别进行脱硫、喷氨、除尘脱硝后输送至余热锅炉14回收热量后经引风机15抽送至烟囱16高空排放，引风机15后的烟道气有20%循环回至前端与空气混合进入焦炉1，有3%循环至喷氨工段；
不同之处在于，所述的除尘脱硝过程中陶瓷催化滤管反应器13压差需控制在1700Pa左右，压差过低滤管表面形成的固定床层薄会导致脱硫效率低，压差过高脱硫效率高，但焦炉出口压力减小，需加大引风机频率，电耗增加，当压差超过1700Pa时开启其内部清灰装置，利用压缩空气通过清灰装置对陶瓷纤维滤管进行脉冲清灰，除下的颗粒物落入陶瓷催化过滤反应器的底部灰仓，集中回收后统一处理；
不同之处在于，所述的3%循环至喷氨工段的焦炉烟道气有大约60%进入液氨蒸发器12对液氨进行加热，加热完毕的烟道气进入原烟道经烟囱排放，剩余的40%经1号循环烟气自动控制阀10进入氨气烟气混合器7对氨气进行稀释并与氨气一起经喷氨格栅8喷入烟道，形成回路；
一种带有废气循环的焦炉烟道气脱硫脱硝除尘方法，同实施例1。
利用本实施例的脱硫脱硝除尘系统及方法，在烟道气未循环前NOx含量为1000mg/Nm3，烟道气循环后NOx含量为450mg/Nm3，烟道气循环后SO2含量为150mg/Nm3，烟道气循环后粉尘含量为55mg/Nm3，烟道气流量为8万Nm3/h，经过本实施例的脱硫脱硝除尘系统后，烟道气出口SO2含量为23mg/Nm3，出口NOx含量45mg/Nm3，粉尘含量为13mg/Nm3。
实施例3
一种带有废气循环的焦炉烟道气脱硫脱硝除尘系统，同实施例1一致。
不同之处在于，所述的陶瓷纤维滤管上涂覆的选择性还原催化剂活性组分为铜的氧化物、铁的氧化物、铈的氧化物、锰的氧化物和钛的氧化物，铜的氧化物：铁的氧化物：铈的氧化物：锰的氧化物：钛的氧化物质的量比为1:3:3: 2:3。
不同之处在于，所述的带有废气循环的焦炉烟道气脱硫脱硝除尘系统实现，烟道气依次经过脱硫工段、喷氨工段、除尘脱硝工段分别进行脱硫、喷氨、除尘脱硝后输送至余热锅炉14回收热量后经引风机15抽送至烟囱16高空排放，引风机15后的烟道气有15%循环回至前端与空气混合进入焦炉1，有2%循环至喷氨工段；
不同之处在于，所述的除尘脱硝过程中陶瓷催化滤管反应器13压差需控制在1300Pa左右，压差过低滤管表面形成的固定床层薄会导致脱硫效率低，压差过高脱硫效率高，但焦炉出口压力减小，需加大引风机频率，电耗增加，当压差超过1700Pa时开启其内部清灰装置，利用压缩空气通过清灰装置对陶瓷纤维滤管进行脉冲清灰，除下的颗粒物落入陶瓷催化过滤反应器的底部灰仓，集中回收后统一处理；
不同之处在于，所述的2%循环至喷氨工段的焦炉烟道气有大约55%进入液氨蒸发器12对液氨进行加热，加热完毕的烟道气进入原烟道经烟囱排放，剩余的45%经1号循环烟气自动控制阀10进入氨气烟气混合器7对氨气进行稀释并与氨气一起经喷氨格栅8喷入烟道，形成回路；
一种带有废气循环的焦炉烟道气脱硫脱硝除尘方法，同实施例1。
利用本实施例的脱硫脱硝除尘系统及方法，在烟道气未循环前NOx含量为1000mg/Nm3，烟道气循环后NOx含量为500mg/Nm3，烟道气循环后SO2含量为140mg/Nm3，烟道气循环后粉尘含量为45mg/Nm3，烟道气流量为8万Nm3/h，经过本实施例的脱硫脱硝除尘系统后，烟道气出口SO2含量为25mg/Nm3，出口NOx含量42mg/Nm3，粉尘含量为10mg/Nm3。

Claims (7)

1.一种带有废气循环的焦炉烟道气脱硫脱硝除尘系统，其特征在于，包括通过管路顺次连接在一起的焦炉（1）、静态混合器（9）、陶瓷催化过滤反应器（13）、余热锅炉（14）、引风机（15）和烟囱（16）；所述焦炉（1）与静态混合器（9）之间设置有脱硫工段和喷氨工段；所述喷氨工段包括顺次连接在一起的液氨储罐（11）、液氨蒸发器（12）、氨气缓冲罐（6）、氨气烟气混合器（7）和喷氨格栅（8），所述喷氨格栅（8）的出口端与脱硫工段和静态混合器（9）之间的管路连接；所述引风机（15）的出口端与氨气烟气混合器（7）之间还通过管路连接，并在管路上设有1号循环烟气自动控制阀（10）；所述引风机（15）和烟囱（16）之间的并接有液氨蒸发器（12）；所述引风机（15）和烟囱（16）之间且与液氨蒸发器（12）并接的管路上还连接有两个2号循环烟气自动控制阀（17），所述2号循环烟气自动控制阀（17）出口端连接有自动切换阀（18），两个所述的自动切换阀（18）出口端分别与焦炉（1）焦侧入口和机侧入口连接，所述2号循环烟气自动控制阀（17）与自动切换阀（18）之间还连接有空气开闭器（19）。
2.根据权利要求1所述的一种带有废气循环的焦炉烟道气脱硫脱硝除尘系统，其特征在于，所述脱硫工段包括NaHCO3贮存槽（2），所述NaHCO3贮存槽（2）的底部依次设置有NaHCO3研磨机（3）和变频定量给料器（4），所述变频定量给料器（4）的出口端还连接有NaHCO3干粉流态化设备（5），所述NaHCO3干粉流态化设备（5）的出口端连接在焦炉（1）和喷氨格栅（8）之间的管路上。
3.根据权利要求2所述的一种带有废气循环的焦炉烟道气脱硫脱硝除尘系统，其特征在于，所述陶瓷催化过滤反应器（13）内设有陶瓷纤维滤管、清灰装置、灰仓。
4.根据权利要求3所述的一种带有废气循环的焦炉烟道气脱硫脱硝除尘系统，其特征在于，
所述的陶瓷纤维滤管是由陶瓷纤维编织制成，且陶瓷纤维滤管的内、外表面分别涂覆有选择性还原催化剂，陶瓷纤维滤管的外径尺寸为150mm，内径尺寸为110mm，陶瓷纤维滤管的长度尺寸为3000mm。
5.根据权利要求4所述的一种带有废气循环的焦炉烟道气脱硫脱硝除尘系统，其特征在于，所述的陶瓷纤维滤管上涂覆的选择性还原催化剂活性组分为铜的氧化物、铁的氧化物、铈的氧化物、锰的氧化物和钛的氧化物，铜的氧化物：铁的氧化物：铈的氧化物：锰的氧化物：钛的氧化物质的量比为1～2:1～4:1～4:1～2:2～4。
6.根据权利要求4所述的一种带有废气循环的焦炉烟道气脱硫脱硝除尘系统，其特征在于，两个所述的（2）号循环烟气自动控制阀与两个自动切换阀均与焦炉交换机连锁，实现废气混入与空气进入的同步切换，自动调整焦炉支管压力平衡。
7.一种带有废气循环的焦炉烟道气脱硫脱硝除尘方法，采用如权利要求6所述的带有废气循环的焦炉烟道气脱硫脱硝除尘系统实现，其特征在于，烟道气依次经过脱硫工段、喷氨工段、除尘脱硝工段分别进行脱硫、喷氨、除尘脱硝后输送至余热锅炉（14）回收热量后经引风机（15）抽送至烟囱（16）高空排放，引风机（15）后的烟道气有10-20%循环回至前端与空气混合进入焦炉1，有2-4%循环至喷氨工段；
所述脱硫过程为：NaHCO3研磨机（3）把NaHCO3研磨至700目以下，变频定量给料器（4）把700目以下的NaHCO3粉末定量输送至NaHCO3干粉流态化设备（5），流态化的NaHCO3干粉进入烟道气管道，NaHCO3干粉在烟道气高温环境中分解成Na2CO3，新生成的Na2CO3与烟道气中的SO2进行反应，脱除烟道气中的SO2；
所述喷氨过程为：氨水储罐（11）的液氨进入液氨蒸发器（12）与热烟道气进行热交换发生气化反应变成氨气，氨气进入氨气缓冲罐（6）稳定压力后进入氨气烟气混合器（7），氨气烟气混合器（7）出来的气体进入安装在烟道气管道上的喷氨格栅（8），喷氨格栅（8）把混合氨气烟气喷入管道内并在安装于烟道气输送方向前方的静态混合器（9）内与大量的烟道气充分混合；
所述的除尘脱硝过程为：进入陶瓷催化过滤反应器（13）的烟道气与陶瓷纤维滤管接触时，脱硫过程中生成的Na2SO3细粉、未参加反应的NaHCO3及Na2CO3细粉、烟道气中含有的粉尘均被陶瓷纤维滤管过滤在滤管外表面并在积尘过程中会形成颗粒层饼，该颗粒层饼会继续与SO2反应，对烟道气进一步脱硫，烟道气则在引风机负压作用下强制性穿过陶瓷纤维滤管，在穿过滤管的过程中氨和NOx在涂覆于陶瓷滤管上的催化剂催化下发生反应生成氮气和水；随着滤管表面颗粒附着物的增加，陶瓷催化过滤反应器的阻力也会增加，陶瓷催化滤管反应器（13）压差控制在1300Pa～1700Pa之间，当压差超过1700Pa时开启其内部清灰装置，利用压缩空气通过清灰装置对陶瓷纤维滤管进行脉冲清灰，除下的颗粒物落入陶瓷催化过滤反应器的底部灰仓，集中回收后统一处理；
所述的2-4%循环至喷氨工段的焦炉烟道气有大约50-60%进入液氨蒸发器（12）对液氨进行加热，加热完毕的烟道气进入原烟道经烟囱排放，剩余的40-50%经1号循环烟气自动控制阀（10）进入氨气烟气混合器（7）对氨气进行稀释并与氨气一起经喷氨格栅（8）喷入烟道，形成回路；
所述的循环回至前端替代空气进入焦炉的10-20%烟道气通过两个2号循环烟气自动控制阀（17）送至空气开闭器（19）后的风门内，与空气混合后经两个自动切换阀（18）送至焦炉的焦侧入口和机侧入口。
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